具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

申请人在发明过程中发现：在喷补过程中，会有喷射到炉墙上的补料，反弹回来，落到炉内高温料面上，形成反弹料。由于补料具有熔点高，粘结性强，抗渣性好的特性，反弹料会粘结于炉内的高温炉料上。在高炉复风后，会导致高炉料柱的透气性差，炉渣流动性差；从而引起憋风、悬料等炉况事故；影响高炉复风后的炉况恢复，造成恢复时间长，产量指标下降，燃料比、备品备件消耗升高，成本增加。

根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种防止喷补反弹料对高炉炉况影响的修补料，修补料包括：水渣，用以在待修补的炉体内的高温炉料上形成降温隔离层；喷补料，用以修补炉体；破碎剂，用以破碎喷补料产生的反弹料粘结形成反弹料粘结层；破碎剂包括钢铁件和团状焦炭；焦炭，用以形成补热层；萤石，用以形成辅料层；其中，水渣的量为：足以在待修补的炉体内形成150mm-250mm的降温隔离层；焦炭的量为：足以在待修补的炉体内形成600mm-800mm的补热层；钢铁件的量为：占喷补料重量的5％-7％；团状焦炭的量为：占喷补料的2％-4％；萤石的量为：占喷补料重量的3％-5％。

水渣具体是指在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和熔剂中的非挥发组分形成的固体废物；是高炉炼铁的一种副产品。将熔渣用水急剧冷却，使熔渣粒化为细小的固体颗粒，即为水渣。换而言之，水渣是高炉液态炉渣水淬后的产物。

水渣的作用是：

a.降温；利用低温水渣使炉内温度尽快降低，达到喷补作业温度＜300℃，使喷补机器正常工作；

b.分隔反弹料；使喷补反弹料与高温炉料隔离开来；使反弹料不烧结，不粘结，形成降温隔离层；

c.造渣；水渣是熟料只需熔化后便能再次形成液态炉渣流出炉外，降低热量消耗，加入水渣还能增大渣量改善流动性；

d.吸附清洗炉墙的冷却水；在喷补作业前，为了让喷补料很好的与炉墙粘结，会对炉墙进行清洗，高压水清洗是其中一种方式。高压水清洗炉墙后水流都会流入高炉内，水流直接与高温炉料接触，会气化产生大量蒸汽，有的会流入炉料缝隙内，有可能不安全。水渣层可以吸附清洗炉墙的流水，有效缓解可能发生的不安全情况；

e.降低热消耗；水渣是高炉副产品，也是一种成品料，其熔化只需要熔化热，不需要反应热，有利于减少热消耗；

依据使用水渣的目的，控制水渣的量为：足以在待修补的炉体内形成150mm-250mm的降温隔离层，该量过大会使热消耗增加，需补加热量造成浪费。会使渣量过大，给排出炉外增加困难。该量过小会起不到应有的效果，影响喷补作业和炉况恢复；

钢铁件和团状焦炭的作用主要是破碎粘结层，钢铁件可以采用回收废钢铁，即高炉生产现场不用的或报废的钢铁质备品备件；需要说明的是：钢铁件应避免使用圆形，防止圆形滚动，滚向中心，导致靠近炉墙圆周方向的反弹料没有被破碎，起不到应有的效果。钢铁件的作用是：利用重量破坏反弹料形成粘结；改善透气性；降低热消耗；由于回收废钢铁是钢铁材质的备品备件回收，其熔化只需要熔化热，不需要反应热，有利于减少热消耗，需要说明的是：钢铁件需要有足够能分布在反弹料面上的数量，总重量固定的情况下，单块重量太大，数就会减少分布就会少，其作用就会减弱；依据使用钢铁块的目的，控制钢铁件的重量占喷补料重量的5％-7％，该重量份数过大会使热消耗增加，需补加热量造成浪费。会增大劳动强度，成本升高。该份数过小会起不到应有的效果，不能按要求分布在反弹料面上，进行有效破碎。

团状焦炭在本实施例中具体可以采用袋装焦炭或桶装焦炭等，以袋装焦炭为例：用编织袋装好焦炭备用，每袋重量为20Kg-30Kg，控制每袋重量为20Kg-30Kg的原因是方便往加入口运送，方便从加入口往装入高炉中心位置，当然此处的例举近用以说明可实现的方式，并不用以限定本发明，在其他实施例中也可以采用其他的形式，只需要保持焦炭为较大的团状，能够实现破碎的功能即可；团状焦炭的作用是：a.破坏粘结和改善透气性。回收废钢铁受重量和现场作业环境影响，不易加到中心位置，为破坏靠近中心位置的反弹料粘结和改善透气性，把质量相对较轻的袋装焦炭加到靠近中心的位置。b.提供热量，依据使用团状焦炭的目的，团状焦炭的量为：占喷补料的2％-4％，该量过大会使增加焦炭用量，造成浪费；会增大劳动强度，成本升高。该量过小会起不到应有的效果，影响炉况恢复；

另外，钢铁件和团状焦炭还能形成破碎层，起到一定的分隔喷补反弹料的作用。

焦炭的作用是a.弥补热量损失，补充热量；b.改善透气性，依据使用焦炭的目的，焦炭的量为：足以在待修补的炉体内形成600mm-800mm的补热层，该份数过大会使增加焦炭用量，造成浪费；会使热量富余过多，造成炉况失常，会使成本升高。该份数过小会使厚度变薄，料柱透气性改善不明显；热量补充不足，引起炉凉，渣铁流行性差，排出困难，起不到应有的效果，影响炉况恢复；

萤石的作用是降低熔点，降低粘度，改善流动性，依据使用萤石的目的，控制萤石的量为：占喷补料重量的3％-5％，该量过大会使热量消耗增加，造成温度不足，引发次生炉况事故。会加剧砖衬的侵蚀；会造成用料浪费。该量过小会造成达不到降低熔点，降低粘度，改善流动性的目的；起不到应有的效果，影响炉况恢复。

喷补料是指专门用于高炉喷补的耐火材料，其主要成分是Al₂O₃和SiO₂等。具体可参照“周传典《高炉炼铁生产技术手册》，北京，冶金工业出版社，2003，P306-309”等相关现有技术。喷补料粘结性强，在形成反弹料后，反弹料不仅自身发生粘结形成粘结层，同时反弹料还和炉料发生粘结。

在实际使用时，根据高炉容积，喷补高度和厚度等因素确定喷补料的量及其他物料的量后，再通过喷补料的量来确定其他成分的量。

作为一种可选的实施方式，单个钢铁件的重量小于50Kg，通常情况下，钢铁件的质量控制在20Kg-50Kg，单个钢铁件的长度以方便运送和装入炉内为宜，通常情况下单个钢铁件的长度小于2.0m。

控制钢铁件的重量和长度，目的是破碎反弹料的粘结，利用几何形状形成骨架改善透气性。重量和长度要适宜，方便运送和装入炉内指定位置。因为有的高炉喷补时，喷补口的大小可能受限。单件重量过大，不利于按要求装入炉内指定位置；单件重量过大，数量就少，不利于在整个反弹料面分布。单件重量过小，起不到破碎作用，长度以方便运送和装入炉内为宜。需要说明的是，将单个钢铁件的重量小于50Kg的原因是：考虑到人在搬运和投加钢铁时的体力支持，当不采用人工搬运投加时，钢铁件的重量则不受限制，以砸破粘结层为目的。

根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种防止喷补反弹料对高炉炉况影响的操作方法，方法包括：

S1.在待修补的炉体内的高温炉料上设置降温隔离层；

S2.采用喷补料对炉体进行第一次修补；第一次修补产生的反弹料于降温隔离层上粘结形成第一反弹料粘结层；

S3.破碎第一反弹料粘结层；

S4.采用喷补料对炉体进行第二次修补；第二次修补产生的反弹料粘结形成第二反弹料粘结层；

S5.在第二反弹料粘结层上设置补热层；

S6.在补热层上设置辅料层。

作为一种可选的实施方式，降温隔离层的材料包括水渣，以质量分计，水渣的水分小于10％。通常在具体实施时，水渣提前一天准备，堆放在皮带侧，用量能满足在料面上能覆盖150mm～250mm的厚度。

依据使用水渣的目的，水渣最好是干水渣，换而言之，水渣的水分越小越好，由于水渣的处理方式不同，水分也不尽相同，在综合考虑成本和使用效果后，实践水分小于10％，完全能满足要求，一般情况选水渣的水分为5％、6％、7％、8％或9％。当水渣水分过大时，消耗的热量会增加。水分的蒸发会产生大量的蒸汽，影响喷补作业。采用高压水清洗炉墙时，水渣的吸附能力下降。因此，水分控制在10％以下仅是对本发明实施的一种说明或选择，并非用以对本发明产生限制，在其他实施例中也可以采用水分占10％以上的水渣，也能起到一定的效果，但是效果不如采用水分占10％以下的水渣。

具体而言，方法包括：

S1.加入水渣；喷补前首先在高温料面上铺设一层厚度为150mm～250mm的水渣。高炉休风后先不停用炉顶设备，把准备好的水渣通过皮带上到炉顶，通过炉顶布料设备，按一定的布料角度把水渣分布在高温料面上；

S2.采用喷补料对炉体进行第一次修补；第一次修补产生的反弹料于降温隔离层上粘结形成第一反弹料粘结层；

S3.加入回收废钢铁；喷补料喷补到三分之二量时，暂停喷补，一方面观察喷补效果，一方面把准备好的回收废钢铁件从喷补口装入炉内，分散砸落在已形成的反弹料粘结面上，后加入袋装焦炭；把准备好的袋装焦炭从喷补口装入炉内靠近中心的位置；原因是：回收废钢铁受重量和现场作业环境影响，不易加到中心位置，为破坏靠近中心位置的反弹料粘结和改善透气性，把质量相对较轻的袋装焦炭加到靠近中心的位置；

S4.采用喷补料对炉体进行第二次修补；第二次修补产生的反弹料粘结形成第二反弹料粘结层；

S5.填加焦炭；喷补作业完成，炉顶设备能正常运行后，通过正常的上料程序加入一定量的焦炭，铺设厚度为600mm～800mm；

S6.加入萤石；通过正常上料程序集中加入萤石。

依据使用水渣的目的，控制水渣厚度150mm～250mm，该厚度过大会使热消耗增加，需补加热量造成浪费。会使渣量过大，给排出炉外增加困难。该厚度过小会起不到应有的效果，影响喷补作业和后期的恢复。

依据使用焦炭的目的，控制团状焦炭的厚度为600mm～800mm，该厚度过大会使增加焦炭用量，造成浪费；会使热量富余过多，造成次生炉况事故，会使成本升高。该厚度过小会使厚度变薄，料柱透气性改善不明显；热量补充不足，引起炉凉，渣铁流行性差，排出困难，起不到应有的效果，影响炉况恢复。

下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的防止喷补料对炉况影响的修补炉体的方法及其修补料进行详细说明。

实施例1

修补某冶炼厂的1080立方级高炉，采用喷补料60t，根据喷补料的量计算水渣、钢铁、袋装焦炭、焦炭、萤石的量，具体比例为：以占喷补料的重量百分比计，钢铁7％、袋装焦炭和桶装焦炭4％、萤石5％；水渣的量为：足以在待修补的炉体内形成250mm的降温隔离层，焦炭的量为：足以在待修补的炉体内形成800mm的补热层。

S1.加入水渣；喷补前首先在高温料面上铺设一层水渣。高炉休风后先不停用炉顶设备，把准备好的水渣通过皮带上到炉顶，通过炉顶布料设备，按一定的布料角度把水渣分布在高温料面上；

S2.采用喷补料对炉体进行第一次修补；第一次修补产生的反弹料于降温隔离层上粘结形成第一反弹料粘结层；

S3.加入回收废钢铁；喷补料喷补到三分之二量时，暂停喷补，一方面观察喷补效果，一方面把准备好的回收废钢铁件从喷补口装入炉内，分散砸落在已形成的反弹料粘结面上，后加入袋装焦炭；把准备好的袋装焦炭从喷补口装入炉内靠近中心的位置；

S4.采用喷补料对炉体进行第二次修补；第二次修补产生的反弹料粘结形成第二反弹料粘结层；

S5.填加焦炭；喷补作业完成，炉顶设备能正常运行后，通过正常的上料程序加入焦炭；

S6.加入萤石；通过正常上料程序集中加入萤石。

实施例2

修补同实施例1相同类型的高炉，采用喷补料70t，根据喷补料的量计算水渣、钢铁、袋装焦炭、焦炭、萤石的量，具体比例为：以占喷补料的重量百分比计，钢铁5％、袋装焦炭2％、萤石3％；水渣的量为：足以在待修补的炉体内形成150mm的降温隔离层，焦炭的量为：足以在待修补的炉体内形成600mm的补热层。

S1.加入水渣；喷补前首先在高温料面上铺设一层水渣。高炉休风后先不停用炉顶设备，把准备好的水渣通过皮带上到炉顶，通过炉顶布料设备，按一定的布料角度把水渣分布在高温料面上；

S2.采用喷补料对炉体进行第一次修补；第一次修补产生的反弹料于降温隔离层上粘结形成第一反弹料粘结层；

S3.加入回收废钢铁；喷补料喷补到三分之二量时，暂停喷补，一方面观察喷补效果，一方面把准备好的回收废钢铁件从喷补口装入炉内，分散砸落在已形成的反弹料粘结面上，后加入袋装焦炭；把准备好的袋装焦炭从喷补口装入炉内靠近中心的位置；

S4.采用喷补料对炉体进行第二次修补；第二次修补产生的反弹料粘结形成第二反弹料粘结层；

S5.填加焦炭；喷补作业完成，炉顶设备能正常运行后，通过正常的上料程序加入焦炭；

S6.加入萤石；通过正常上料程序集中加入萤石。

对比例1

修补同实施例1相同类型的高炉，采用喷补料70Kg，根据喷补料的量计算水渣、钢铁、袋装焦炭、焦炭、萤石的量，具体比例为：以占喷补料的重量百分比计，钢铁4％、袋装焦炭1％、萤石2％；水渣的量为：足以在待修补的炉体内形成110mm的降温隔离层，焦炭的量为：足以在待修补的炉体内形成500mm的补热层。

S1.加入水渣；喷补前首先在高温料面上铺设一层水渣。高炉休风后先不停用炉顶设备，把准备好的水渣通过皮带上到炉顶，通过炉顶布料设备，按一定的布料角度把水渣分布在高温料面上；

S2.采用喷补料对炉体进行第一次修补；第一次修补产生的反弹料于降温隔离层上粘结形成第一反弹料粘结层；

S3.加入回收废钢铁；喷补料喷补到三分之二量时，暂停喷补，一方面观察喷补效果，一方面把准备好的回收废钢铁件从喷补口装入炉内，分散砸落在已形成的反弹料粘结面上，后加入袋装焦炭；把准备好的袋装焦炭从喷补口装入炉内靠近中心的位置；

S4.采用喷补料对炉体进行第二次修补；第二次修补产生的反弹料粘结形成第二反弹料粘结层；

S5.填加焦炭；喷补作业完成，炉顶设备能正常运行后，通过正常的上料程序加入焦炭；

S6.加入萤石；通过正常上料程序集中加入萤石。

对比例2

修补同实施例1相同类型的高炉，采用喷补料60Kg，根据喷补料的量计算水渣、钢铁、袋装焦炭、焦炭、萤石的量，具体比例为：以占喷补料的重量百分比计，钢铁8％、袋装焦炭5％、萤石6％；水渣的量为：足以在待修补的炉体内形成300mm的降温隔离层，焦炭的量为：足以在待修补的炉体内形成1000mm的补热层。

S1.加入水渣；喷补前首先在高温料面上铺设一层水渣。高炉休风后先不停用炉顶设备，把准备好的水渣通过皮带上到炉顶，通过炉顶布料设备，按一定的布料角度把水渣分布在高温料面上；

S2.采用喷补料对炉体进行第一次修补；第一次修补产生的反弹料于降温隔离层上粘结形成第一反弹料粘结层；

S3.加入回收废钢铁；喷补料喷补到三分之二量时，暂停喷补，一方面观察喷补效果，一方面把准备好的回收废钢铁件从喷补口装入炉内，分散砸落在已形成的反弹料粘结面上，后加入袋装焦炭；把准备好的袋装焦炭从喷补口装入炉内靠近中心的位置；

S4.采用喷补料对炉体进行第二次修补；第二次修补产生的反弹料粘结形成第二反弹料粘结层；

S5.填加焦炭；喷补作业完成，炉顶设备能正常运行后，通过正常的上料程序加入焦炭；

S6.加入萤石；通过正常上料程序集中加入萤石。

实施例1-2和对比例1-2的修补结果如下表所示：

表中，炉体透气性是指煤气通过料柱时的阻力大小，检测方法为算为风量²/压差；透气性指数分为：差＜10.0；一般(10.0-11.0)，适宜(11.0-12.5)；高＞12.5四种情况。

炉渣流动性是指炉渣能够自由流动，检测方法为目测法；根据操作人员经验分为：差；一般；较好；好四种情况；

由表中数据可知，通过实施例1-2数据可得，采用本实施例提供的配比和方法来进行高炉操作，不会发生憋风、悬料等炉况事故，高炉复风后的料柱的透气性、渣铁的流动性均较好，产量、燃料比、备品备件消耗情况均正常，炉体恢复时间较快，产量损失少。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

(1)本发明实施例提供的修补料及修补方法，采取组合料的方式，包围、分隔反弹料，以控制其影响；

(2)本发明实施例提供的修补料，采取有一定几何形状和质量的块状物体，破坏反弹料粘结，改善透气性；

(3)本发明实施例提供的修补料，采用成品熟料和低熔点的炉料，中和高熔点的喷补反弹料，降低整个炉料的熔点，改善流动性；

(4)本发明实施例提供的修补料，充分利用生产现场固有资源，降低成本费用。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。